Почки вместе с легкими и буферными системами крови поддерживают кислотно-щелочного равновесие в тканях организма. Буферные системы крови не устраняют нарушений кислотно-щелочного равновесия, хотя и регулируют рН крови в значительном диапазоне. Почки обеспечивают удаление кислых или щелочных метаболитов и тем самым нормализуют соотношение компонентов буферных систем.
Изменение рН крови и мочи может быть связано с особенностями питания человека. Пища животного происхождения, богата анионы сильных кислот (сульфаты, фосфаты), подкисляют кровь. Как следствие, из организма выделяется более кислая моча. В пище растительного происхождения много катионов сильных оснований (Na +, K +), она пидлужнюе кровь и мочу.
Регуляция кислотно-щелочного равновесия с помощью почек
Поскольку для организма особенно опасно ацидоз, который развивается чаще, в почках существуют механизмы удаления эндогенных (метаболических) и экзогенных (поступающих с пищей) кислот и сохранения основ (преимущественно ионов Na +). В клетках канальцев почек Na + реабсорбируется в обмен на секрецию Н +, благодаря чему сохраняется гомеостаз водородных ионов. Существует четыре основных механизма, с помощью которых почки поддерживают кислотно-щелочного равновесие.
Образования угольной кислоты. Задержка натрия и выведение избытка водородных ионов за счет преобразования в просвете канальцев гидрокарбонатов в угольную кислоту.
Вследствие аэробного окисления органических соединений [S] в клетках канальцев образуется углекислый газ, с которого под действием карбоангидразы, при участии воды, синтезируется угольная кислота. Эта кислота диссоциирует на гидрокарбонатанион и ион водорода. Водородные ионы выделяются из клеток в просвет канальца с механизмом антипорта, обмениваясь на Na +, соединяются там с гидрокарбонатионамы. Образована в просвете канальца Н2СО3 легко расщепляется на СО2 и Н2О. В составе воды Н + (кислота) выводится из организма, а НСО3 (щелочь) из клеток канальца поступает в кровь в виде NаНСО3 и пидлужнюе ее.
Преобразование двузамещенный фосфатов на однозамещенные
Реабсорбция ионов натрия происходит в процессе преобразования двузамещенный фосфатов на однозамещенные. По мере продвижения клубочкового фильтрата по канальцах почек концентрация двузамещенный фосфатов постепенно уменьшается за счет выборочного всасывание ионов Na + в обмен на Н +. В норме соотношение Nа2НРО4: NаН2РО4 в крови составляет 1:4; в клубочковой фильтрате – 9:1; в моче, что проходит через дистальный сегмент нефрона, – 50:1.
Ионы водорода выделяются из клеток в просвет почечного канальца, в результате чего двузамещенный фосфат Na2HPO4 превращается в однозамещенный NaH2PO4, который выводится с мочой. В клетках канальцев из угольной кислоты образуется бикарбонат, который вместе с натрием поступает в кровь, увеличивая тем самым ее щелочной резерв.
Выделение свободных кислот
Сохранение ионов натрия происходит в процессе экскреции нелетучих свободных кислот). Вследствие метаболизма в организме человека образуются: молочная, щавелевая, серная, фосфорная, уксусная, мочевая кислоты. Они присутствуют в гломерулярной фильтрате преимущественно в виде натриевых солей. В проксимальных и дистальных канальцах почек водород секретируется в обмен на натрий этих солей. Процесс зависит от степени диссоциации солей. Ионы Na + абсорбируются и перемещаются в плазму крови вместе с НСО3, вследствие чего кровь пидлужнюеться. При выделении большого количества нелетучих слабых кислот в свободной форме кислотность мочи снижается.
Например, около 50% ацетоацетата, образующийся при кетоацидозе, выводится с мочой в виде свободной кислоты, остальное – в виде соли.
Амониегенез. Сохранению натрия в организме способствует образование в почках аммиака, Который употребляется для нейтрализации и выведения кислых эквивалентов с мочой.
В дистальных канальцах и собирательных трубочках натрий ре абсорбируется в обмен на ион аммония. Основными источниками аммиака являются:
а) дезаминирование глутамина митохондриальной глутаминазы. Амидная группа глутамина высвобождается в виде аммиака. Эта реакция обеспечивает образование около 70% аммиака;
б) окислительное дезаминирование аминокислот, главным образом глутаминовой, которое происходит в матриксе митохондрий почечных канальцев под действием НАД + зависимой глутаматдегидрогеназы. По счет этой реакции вивильняеться 30% аммиака.
Аммиак диффундирует из клеток в просвет канальцев, где связывает Н +, превращаясь в ион аммония (NH 4 +). Продукция аммиака прямо пропорциональна количеству ионов водорода в ультрафильтрате.
Активность канальцевой глутаминазы варьирует в зависимости от концентрации Н +. При метаболическом ацидозе активность энзима может увеличиваться в 20 раз, а при метаболическом алкалозе она неактивна.
Натрий из разных солей обменивается на водород и переносится из полости канальца в клетки, где в это время, вследствие расщепления угольной кислоты, образуется НСО3. Гидрокарбонаты натрия диффундируют в кровь и пидлужнюють ее. В полости канальца катионы аммония связываются с анионами кислот и в виде аммонийных солей экскретируются с мочой.
Адаптивном повышению образования в почках аммиака в ответ на ацидоз способствуют следующие факторы:
а) повышение скорости захвата глутамина почками;
б) увеличение активности ферментов в клетках почек – глутаминазы, аминотрансфераз, глутаматдегидрогеназы;
в) стимуляция глюконеогенеза и цикла лимонной кислоты, ускоряет окисление αкетоглутарату достойной кетокислот, Которые образуются в результате катаболизма аминокислот.
В целом, соотношение концентрации ионов водорода в моче и крови может составлять 800:1 – настолько большая способность почек выводить из организма ионы водорода. Экскреция усиливается в том случае, если возникает тенденция к накоплению Н + в организме.
(No Ratings Yet)
Загрузка...